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Intelligent room climate control for Home Assistant — self-learning MPC, proportional valve control, solar gain modeling

해결하는 문제

RoomMind는 Home Assistant용 지능형 기후 제어 시스템으로, 단순한 on/off 온도 조절기 대신 자기 학습형 열 모델을 사용합니다. 온도 과도 상승을 방지하고, 태양 복사량을 고려하여 불필요한 난방을 줄이며, 여러 난방 및 냉방 장치 간의 에너지 사용을 최적화합니다.

작동 방식

이 시스템은 확장 칼만 필터(EKF)를 사용하여 각 방의 열 모델을 생성하고, 시간이 지남에 따라 열 손실률과 태양에 대한 반응성을 학습합니다. 캘리브레이션 후, 모델 예측 제어(MPC) 최적화기가 이진(on/off) 명령 대신 비례 전력 출력을 계산합니다. Home Assistant 엔티티와 통합되어 출입 감지, 휴가 모드, 창문/문 일시 정지 기능을 처리하며, 카비 발생을 방지하기 위해 표면 습도를 추정할 수도 있습니다.

대상 사용자

Home Assistant를 사용하는 주택 소유자 중, 더 정밀하고 에너지 효율적인 기후 제어와 스마트 온도 조절기 및 에어컨 장치의 중앙 집중 관리 패널을 원하는 사용자입니다.

주요 기능

  • 자기 학습형 MPC: 방의 열적 특성을 자동으로 학습하여 부드러운 온도 곡선을 제공합니다.
  • 태양 복사량 인식: 태양 복사량을 추정하여 태양의 난방 효과가 있을 때 난방을 줄입니다.
  • 카비 예방: DIN 4108-2 방법을 사용해 표면 습도를 추정하고, 카비 발생을 방지하기 위해 온도를 상승시킵니다.
  • 비례 밸브 제어: TRV에 계산된 설정값을 전송하여 on/off 제어의 급격한 변화를 피합니다.
  • 열원 조율: 실외 조건에 따라 가장 효율적인 장치(예: TRV vs. 에어컨)를 자동으로 선택합니다.
  • 통합 분석 기능: 24시간에서 90일까지의 온도 차트와 모델 예측을 제공합니다.

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